FR2968143A1

FR2968143A1 - Device for monitoring ignition strength of spark plug under electromagnetic stress in ignition system, has modules for transmitting information regarding light emitted by spark plug during its breakdown, and acquiring and storing data

Info

Publication number: FR2968143A1
Application number: FR1059923A
Authority: FR
Inventors: Xavier Boulet; Andre Leroux; Jean-Paul Perrin
Original assignee: SNECMA SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 2010-11-30
Filing date: 2010-11-30
Publication date: 2012-06-01
Anticipated expiration: 2030-11-30
Also published as: FR2968143B1

Abstract

The device has a first module (10) that comprises a set of spark plugs (14, 15), and second module (11) for transmitting information regarding light emitted by the spark plug during its breakdown. A third module (12) is provided for acquiring transmitted data. A fourth module (13) is utilized for processing and storage of the data. The first module is provided with a metal casing comprising two closed compartments (18, 19), and an electromagnetic compatibility gasket. An independent claim is also included for a method for monitoring ignition strength of a spark plug under electromagnetic stress.

Description

DISPOSITIF ET PROCEDE DE SURVEILLANCE DE LA ROBUSTESSE D'ALLUMAGE D'AU MOINS UNE BOUGIE SOUMISE A DES AGRESSIONS ELECTROMAGNETIQUES DEVICE AND METHOD FOR MONITORING THE ROBUSTNESS OF AT LEAST ONE CANDLE SUBJECTED TO ELECTROMAGNETIC AGGRESSIONS

DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne un dispositif et un procédé de surveillance de la robustesse d'allumage d'au moins une bougie soumise à des agressions électromagnétiques. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Dans des systèmes de régulation il existe des besoins de surveillance de la robustesse d'allumage de bougies soumises à des agressions électromagnétiques, ces besoins étant apparus lors d'essais de certification de compatibilité électromagnétique ou CEM. En effet, lors de tels essais un plan prévoit d'utiliser un banc capable de surveiller la période entre deux claquages d'une bougie, afin de s'assurer que les agressions CEM ne modifient pas cette période. Classiquement un système d'allumage de deux bougies est composé de deux boitiers d'allumage chacun relié à une bougie. Une unité centrale alimente ces deux boitiers d'allumage via deux lignes électriques, une ligne correspondant à chaque boitier. Ces boitiers d'allumage alimentent les bougies à des intervalles plus ou moins réguliers, intrinsèques à la conception du boitier. Une telle irrégularité est due au cycle de chargement/déchargement d'une capacité non pilotée. 2 Il est alors nécessaire de : - faire l'acquisition de signaux physiques engendrés par le claquage des bougies, - enregistrer les signaux ainsi acquis, - surveiller la période de temps entre deux claquages et déclencher une alarme en cas de dépassement d'un seuil de référence. Mais un tel environnement présente des contraintes de fonctionnement dues à : - des bougies confinées dans un boitier fermé, pressurisé afin d'éviter la formation d'une atmosphère explosive à l'intérieur de celui-ci, - une agression CEM de type HIRE (« High Intensity Radiated Fields »), ou BCI (« Bulk Current 15 Injection »), - l'énergie et le rayonnement des bougies. Un problème technique d'acquisition des signaux physiques engendrés par le claquage des bougies, en tenant compte des contraintes 20 d'environnement (CEM, ATEX (« Atmosphères Explosives »)) et du rayonnement des bougies se pose donc à l'homme du métier spécialiste de tels essais. Il n'existe pas à l'heure actuelle de moyens suffisamment précis permettant d'acquérir la 25 période comprise entre deux claquages de bougie. Un tel besoin est nouveau et est lié aux exigences d'essais de certification CEM. L'invention a pour objet d'acquérir le signal physique engendré par le claquage de chaque 30 bougie en intégrant les contraintes d'environnement CEM et ATEX et en utilisant au moins une fibre optique 10 3 couplée à un dispositif d'acquisition et de traitement de données. EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention concerne un dispositif de surveillance de la robustesse d'allumage d'au moins une bougie soumise à des agressions électromagnétiques, caractérisé en ce qu'il comprend : - un premier module contenant au moins une bougie, un second module de transport de l'information lumineuse émise par cette au moins une bougie lors de son claquage, - un troisième module d'acquisition et de conditionnement des données transmises, - un quatrième module de traitement et de stockage de ces données. Avantageusement le premier module comprend un boitier métallique fermé comportant deux compartiments et un joint CEM. Le second module comprend deux fibres optiques. Le troisième module comprend un moyen d'acquisition et de conditionnement de signaux lumineux délivrant des signaux calibrés. Le quatrième module comprend : - des moyens d'acquisition de signaux, - des moyens de comptage des fronts montants de ces signaux, - des moyens de mesure de la période entre deux fronts montants successifs, - des moyens de comparaison de cette 30 période à une période de référence, 4 - des moyens d'enregistrement des fronts montants dans un fichier. L'invention concerne également un procédé de surveillance de la robustesse d'allumage d'au moins une bougie soumise à des agressions électromagnétiques, dans lequel on véhicule le signal lumineux émis par cette au moins une bougie lors de son claquage dans au moins une fibre optique. Avantageusement ce procédé comprend les 10 étapes suivantes : - une étape d'acquisition avec : - acquisition de données brutes, correspondant au signal lumineux généré par le claquage d'une bougie, 15 - comparaison de ces données à un seuil de déclenchement, - conditionnement des signaux sous forme de signaux calibrés, - une étape de traitement avec : 20 - acquisition des signaux calibrés, - comptage des fronts montants, - mesure de la période entre deux fronts montants successifs, - une étape de stockage avec : 25 - enregistrement des périodes ainsi mesurées dans un fichier, - une éventuelle étape d'alerte avec : - déclenchement d'une alarme lorsqu'une période mesurée est supérieure à une période de 30 référence. TECHNICAL FIELD The invention relates to a device and a method for monitoring the robustness of ignition of at least one candle subjected to electromagnetic aggression. STATE OF THE PRIOR ART In control systems there are requirements for monitoring the ignition robustness of spark plugs subjected to electromagnetic attacks, these needs having appeared during EMC or EMC certification tests. Indeed, during such tests a plan is to use a bench capable of monitoring the period between two breakdowns of a candle, to ensure that the EMC attacks do not change this period. Conventionally a two-spark ignition system is composed of two ignition boxes each connected to a candle. A central unit supplies these two ignition boxes via two power lines, one line corresponding to each box. These ignition boxes feed the candles at more or less regular intervals, intrinsic to the design of the housing. Such an irregularity is due to the loading / unloading cycle of an unmanned capacity. 2 It is then necessary to: - acquire physical signals generated by the breakdown of the candles, - record the signals thus acquired, - monitor the period of time between two breakdowns and trigger an alarm if a threshold is exceeded. reference. But such an environment has operating constraints due to: - candles confined in a closed box, pressurized in order to avoid the formation of an explosive atmosphere inside it, - an EMR attack type HIRE ( "High Intensity Radiated Fields"), or BCI (Bulk Current Injection), the energy and radiation of the candles. A technical problem of acquisition of the physical signals generated by the breakdown of the candles, taking into account the environmental stresses (CEM, ATEX ("Atmospheres Explosives")) and the radiation of the candles therefore arises to the person skilled in the art specialist of such tests. At present, there are no sufficiently precise means for acquiring the period between two candle strains. Such a need is new and is related to the requirements of EMC certification tests. The object of the invention is to acquire the physical signal generated by the breakdown of each spark plug by integrating the CEM and ATEX environment constraints and by using at least one optical fiber coupled to an acquisition and processing device. of data. PRESENTATION OF THE INVENTION The invention relates to a device for monitoring the robustness of ignition of at least one candle subjected to electromagnetic stress, characterized in that it comprises: a first module containing at least one candle, a second module for transporting the light information emitted by this at least one spark plug during its breakdown, - a third module for acquiring and conditioning the transmitted data, - a fourth module for processing and storing these data. Advantageously, the first module comprises a closed metal housing comprising two compartments and an EMC gasket. The second module comprises two optical fibers. The third module comprises means for acquiring and conditioning light signals delivering calibrated signals. The fourth module comprises: signal acquisition means, means for counting the rising edges of these signals, means for measuring the period between two successive rising edges, means for comparing this period to a reference period, 4 - means for recording the rising edges in a file. The invention also relates to a method for monitoring the ignition robustness of at least one spark plug subjected to electromagnetic stress, in which the light signal emitted by this at least one spark plug is transmitted during its breakdown in at least one fiber optical. Advantageously, this method comprises the following 10 steps: an acquisition step with: raw data acquisition, corresponding to the light signal generated by the breakdown of a spark plug, comparison of these data with a triggering threshold, conditioning signals in the form of calibrated signals, - a processing step with: - acquisition of the calibrated signals, - counting of the rising edges, - measurement of the period between two successive rising edges, - a storage step with: - recording of periods thus measured in a file, - a possible alert step with: - triggering an alarm when a measured period is greater than a reference period.

L'invention permet de capturer le rayonnement lumineux d'une bougie via une fibre optique. L'utilisation d'une telle fibre optique est détournée de son application première qui est celle 5 d'acheminer un signal lumineux formaté et calibré d'un premier point à un second point. Dans l'invention on canalise l'énergie lumineuse du claquage de cette au moins une bougie, qui n'est ni formatée ni calibrée. The invention makes it possible to capture the light radiation of a candle via an optical fiber. The use of such an optical fiber is diverted from its primary application which is that of conveying a light signal formatted and calibrated from a first point to a second point. In the invention is channeled the light energy of the breakdown of this at least one candle, which is neither formatted nor calibrated.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure illustre le dispositif de surveillance de la robustesse d'allumage de bougies soumises à des agressions électromagnétiques. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The figure illustrates the device for monitoring the robustness of ignition of candles subjected to electromagnetic aggression.

EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION PARTICULIERS Comme illustré sur la figure, le dispositif de l'invention comprend quatre modules qui sont les suivants . un premier module 10 contenant les bougies 14 et 15, un second module 11 de transport de l'information lumineuse émise par au moins une bougie 14 ou 15 lors de son claquage, un troisième module 12 d'acquisition et de conditionnement des données transmises, - un quatrième module 13 de traitement et de stockage de ces données. Le premier module 10 permet de contenir le rayonnement lumineux de chacune des bougies 14 et 15 et 6 de supporter les extrémités de deux fibres optiques (embouts 16 et 17). Le second module 11 permet de transporter les signaux lumineux, en utilisant deux fibres optiques. Le troisième module 12 permet de faire l'acquisition des signaux lumineux, de les conditionner, et de les comparer à un seuil de déclenchement et enfin de générer un signal de sortie calibré. Le quatrième module 13 permet de faire l'acquisition des signaux calibrés, de compter les fronts montants des signaux, de mesurer la période entre deux fronts montants, de déclencher une alarme si la période ainsi mesurée dépasse une période de référence et d'enregistrer les fronts montants dans un fichier. Dans un exemple de réalisation, le premier module comprend un boitier métallique fermé comportant deux compartiments 18 et 19 et un joint CEM pour l'herméticité CEM. Le second module comprend deux fibres optiques. Le troisième module comprend un oscilloscope numérique. Le quatrième module est un système de traitement et de stockage de données. DETAILED DESCRIPTION OF PARTICULAR EMBODIMENTS As illustrated in the figure, the device of the invention comprises four modules which are as follows. a first module 10 containing the candles 14 and 15, a second module 11 for transporting the light information emitted by at least one candle 14 or 15 during its breakdown, a third module 12 for acquiring and conditioning the transmitted data, a fourth module 13 for processing and storing these data. The first module 10 makes it possible to contain the light radiation of each of the candles 14 and 15 and 6 to support the ends of two optical fibers (tips 16 and 17). The second module 11 makes it possible to transport the light signals, by using two optical fibers. The third module 12 makes it possible to acquire the light signals, to condition them, and to compare them with a trigger threshold and finally to generate a calibrated output signal. The fourth module 13 makes it possible to acquire the calibrated signals, to count the rising edges of the signals, to measure the period between two rising edges, to trigger an alarm if the period thus measured exceeds a reference period and to record the rising edges in a file. In an exemplary embodiment, the first module comprises a closed metal housing comprising two compartments 18 and 19 and a CEM seal for hermeticity EMC. The second module comprises two optical fibers. The third module includes a digital oscilloscope. The fourth module is a data processing and storage system.

Le système d'alimentation des bougies 14 et 15 comprend un dispositif d'allumage 20 piloté par un dispositif de commande 21. Le procédé de l'invention, mis en oeuvre dans le dispositif de l'invention tel que décrit ci- dessus, comprend les étapes suivantes : - une étape d'acquisition avec : - acquisition de données brutes correspondant au signal lumineux généré par le claquage d'une bougie, - comparaison de ces données à un seuil de déclenchement, - conditionnement des signaux lumineux sous forme de signaux calibrés, - une étape de traitement avec : - acquisition des signaux calibrés, - comptage des fronts montants, - mesure de la période entre deux fronts montants successifs, - une étape de stockage avec : - enregistrement des périodes ainsi mesurées dans un fichier, - une éventuelle étape d'alerte avec : - déclenchement d'une alarme lorsqu'une période mesurée est supérieure à une période de référence.20 The candle supply system 14 and 15 comprises an ignition device 20 controlled by a control device 21. The method of the invention, implemented in the device of the invention as described above, comprises the following steps: - an acquisition step with: - acquisition of raw data corresponding to the light signal generated by the breakdown of a spark plug, - comparison of these data with a trigger threshold, - conditioning of the light signals in the form of signals calibrated, - a processing step with: - acquisition of the calibrated signals, - counting of the rising edges, - measurement of the period between two successive rising edges, - a storage step with: - recording of the periods thus measured in a file, - a possible warning step with: - triggering an alarm when a measured period is greater than a reference period.

Claims

REVENDICATIONS1. Device for monitoring the ignition robustness of at least one spark plug (14, 15) subjected to electromagnetic stress, characterized in that it comprises: a first module (10) containing this at least one spark plug (14, 15), - a second module (11) for transporting the light information emitted by the at least one spark plug during its breakdown, - a third module (12) for acquiring and conditioning the transmitted data, - a fourth module (13) processing and storing these data.

2. Device according to claim 1, wherein the first module (10) comprises a closed metal housing having two compartments (18, 19) and an EMC seal (22).

3. Device according to claim 1, wherein the second module (11) comprises two optical fibers.

4. Device according to claim 1 wherein the third module (12) comprises means for acquiring and conditioning light signals delivering calibrated signals. 309

5. Device according to claim 1 wherein the fourth module (13) comprises: signal acquisition means, means for counting the rising edges of these signals, means for measuring the period between two fronts. successive amounts; means for comparing this period with a reference period; means for recording the rising edges in a file.

6. A method of monitoring the ignition robustness of at least one spark plug subjected to electromagnetic aggression, in which the light signal emitted by the at least one spark plug is conveyed during its breakdown in at least one optical fiber.

7. The method according to claim 6, which comprises the following steps: an acquisition step with: raw data acquisition, corresponding to the light signal generated by the breakdown of a candle, comparison of these data with a data acquisition; triggering threshold, - conditioning of the signals in the form of calibrated signals, - a processing step with: - acquisition of the calibrated signals, - counting of the rising edges, - measurement of the period between two successive rising edges, - a storage step with: - recording of the periods thus measured in a file, - a possible warning step with: - triggering an alarm when a measured period is greater than a reference period.